JP2009529231A - Light emitting diode module - Google Patents

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Abstract

本発明は、光を発する表面１３を持つ少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１２と、セラミック変換プレート１４とを有するＬＥＤモジュール１０に関する。前記ＬＥＤモジュールは、前記セラミック変換プレートが、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第１の部分を覆っている第１のセグメント１８と、前記第１のセグメントに並んで設けられていると共に前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第２の部分を覆っている第２のセグメント２０とを含んでいることを特徴とし、前記セグメントの少なくとも一方は、前記ＬＥＤチップから発せられた光を或る波長に変換する波長変換材料を有している。
本発明は、このようなＬＥＤモジュールの製造のための方法と、ＬＥＤモジュールにおける使用のためのセラミック変換プレートとにも関する。The present invention relates to an LED module 10 having at least one light emitting diode (LED) chip 12 having a light emitting surface 13 and a ceramic conversion plate 14. In the LED module, the ceramic conversion plate is provided side by side with the first segment 18 covering the first portion of the light emitting surface of the LED chip, and the LED chip. And a second segment 20 covering a second portion of the light emitting surface, wherein at least one of the segments converts light emitted from the LED chip into a wavelength. It has a wavelength conversion material.
The invention also relates to a method for the manufacture of such an LED module and a ceramic conversion plate for use in the LED module.

Description

本発明は、少なくとも１つのＬＥＤチップ及びセラミック変換プレートを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールに関する。本発明は、このようなＬＥＤモジュールの製造方法、並びにＬＥＤモジュールにおける使用のためのセラミック変換プレートにも関する。   The present invention relates to a light emitting diode (LED) module having at least one LED chip and a ceramic conversion plate. The present invention also relates to a method of manufacturing such an LED module, as well as a ceramic conversion plate for use in the LED module.

従来技術において、第１の（ピーク）波長の光が、発光／蛍光として知られている過程を使用して長い（ピーク）波長の光に変換されることができることがよく知られている。このような蛍光過程は、蛍光体のような、波長変換材料による前記第１の波長を有する光の吸収、より長い波長の光を発する前記蛍光体材料の発光中心の励起を含んでいる。この過程は、例えば、白色光の生成のためにＬＥＤ内で使用され、青色ＬＥＤチップからの放出が、上部蛍光体層によって黄色／オレンジ色に部分的に変換され、これにより変換されなかった青色光と変換された黄色／オレンジ光とが、白色光へと混合する。   It is well known in the prior art that light of a first (peak) wavelength can be converted to light of a long (peak) wavelength using a process known as luminescence / fluorescence. Such a fluorescence process includes absorption of light having the first wavelength by a wavelength conversion material, such as a phosphor, and excitation of the emission center of the phosphor material that emits light of a longer wavelength. This process is used, for example, in LEDs for the generation of white light, and the emission from the blue LED chip is partly converted to yellow / orange by the top phosphor layer, thereby not converting blue Light and converted yellow / orange light mix into white light.

このような所謂蛍光体変換ＬＥＤの分野における近年の開発は、米国特許第2005/0569582号に開示されているように、上部蛍光体層としてのセラミック層を含んでいる。米国特許第2005/0569582号において、発光層は、当該発光層によって発せられる光の経路内に配されているセラミック層と組み合わされている。前記セラミック層は、蛍光体のような、波長変換材料から成る又は波長変換材料を含む。前記セラミック層は、他の従来技術の蛍光体層よりも温度に対する感度が低い又は堅牢なものであっても良く、典型的には、波長変換材料を含む透明樹脂、シリコーンゲル又は類似のものである。   Recent developments in the field of such so-called phosphor-converted LEDs include a ceramic layer as the upper phosphor layer, as disclosed in US 2005/0569582. In US 2005/0569582, the light emitting layer is combined with a ceramic layer that is disposed in the path of light emitted by the light emitting layer. The ceramic layer is made of or includes a wavelength converting material, such as a phosphor. The ceramic layer may be less sensitive to temperature or more robust than other prior art phosphor layers and is typically a transparent resin, a silicone gel or the like that includes a wavelength converting material. is there.

米国特許第2005/0569582号は、付加的なセラミック層が前記第１のセラミック層の上部に位置されている、即ち前記２つのセラミック層が前記発光層上に積層されている実施例を更に開示している。この２つのセラミック層は、種々の蛍光体を含み得る。前記２つのセラミック層内の前記種々の蛍光体の装置又は前記２つのセラミック層自体は、前記ＬＥＤモジュール内の複数の蛍光体間の相互作用を制御するように選択されることができ、この結果、或る色点が提供されることができる。   US 2005/0569582 further discloses an embodiment in which an additional ceramic layer is located on top of the first ceramic layer, i.e. the two ceramic layers are laminated on the light emitting layer. is doing. The two ceramic layers can include various phosphors. The devices of the various phosphors in the two ceramic layers or the two ceramic layers themselves can be selected to control the interaction between a plurality of phosphors in the LED module. A certain color point can be provided.

しかしながら、米国特許第2005/0569582号に開示された積層構造による不利な点は、特定の特性（例えば、或る蛍光体の組み合わせ及び／又は前記層の或る厚さ）を有するセラミック層の組み合わせが、各々の所望の全体的な色点に対して生成されなければならないことにある。更に、１つのセラミック層が、他のセラミック層によって覆われている場合、前記発光層からの光のビームの光路長は、前記ビームの方向に依存する。このことは、光の色が、視覚に依存し、勿論、或る用途には好ましくないものであり得ることを意味している。更に、前記セラミック層の順序は、前記発光層に最も近い前記セラミック層からの光が、次の上部セラミック層によって吸収されないように、注意深く選択されなければならない。更に、このような積層構造は、著しい高さ又は厚さを有する装置を生じる。   However, the disadvantages of the laminated structure disclosed in US 2005/0569582 are that ceramic layers having certain properties (eg, certain phosphor combinations and / or certain thicknesses of said layers). Must be generated for each desired overall color point. Furthermore, when one ceramic layer is covered with another ceramic layer, the optical path length of the light beam from the light emitting layer depends on the direction of the beam. This means that the color of the light depends on vision and, of course, can be undesirable for certain applications. Furthermore, the order of the ceramic layers must be carefully selected so that light from the ceramic layer closest to the light emitting layer is not absorbed by the next upper ceramic layer. Furthermore, such a laminated structure results in a device having a significant height or thickness.

本発明の目的は、これらの問題を少なくとも部分的に克服し、改善されたＬＥＤモジュールを提供することにある。   An object of the present invention is to at least partially overcome these problems and provide an improved LED module.

以下の記載によって明らかになるこの及び他の目的は、添付の請求項に記載のＬＥＤモジュール、このようなＬＥＤモジュールの製造方法、及びＬＥＤモジュールの使用のためのセラミック変換プレートよって達成される。   This and other objects, which will become apparent from the following description, are achieved by an LED module as set forth in the appended claims, a method of manufacturing such an LED module, and a ceramic conversion plate for use in the LED module.

本発明の一つの見地によれば、光を発する表面を持つ少なくとも１つのＬＥＤチップを有するＬＥＤモジュールと、セラミック変換プレートとを有するＬＥＤモジュールにおいて、前記セラミック変換プレートが、前記ＬＥＤチップの発光表面の第１部分を変換する第１のセグメントと、前記ＬＥＤチップの発光表面の第２部分を変換する前記第１のセグメントに並んで設けられた第２のセグメントとを含んでおり、前記セグメントの少なくとも一方は、前記ＬＥＤチップから発せられた光を或る波長に変換する波長変換材料を有していることを特徴とする、ＬＥＤモジュールが提供される。   According to one aspect of the present invention, an LED module having at least one LED chip having a light emitting surface and a ceramic conversion plate, wherein the ceramic conversion plate is a light emitting surface of the LED chip. A first segment for converting the first portion, and a second segment provided alongside the first segment for converting the second portion of the light emitting surface of the LED chip, wherein at least one of the segments On the other hand, there is provided an LED module characterized by having a wavelength conversion material that converts light emitted from the LED chip into a certain wavelength.

前記セラミック変換プレートを、互いの上部にセラミック層を位置させる代わりに、並んで位置されている、即ち同じレベルにおけるセグメントに分割することによって、装置の厚さと、視覚における色の変化とが、減少されることができる。更に、前記セグメントが、並んで前記ＬＥＤチップ側に位置されているので、一方のセグメントからの光が、もう一方のセグメントに入る及び場合によっては吸収されるリスクは、殆ど無い又は無い。更に、前記セラミック変換プレートが、固体変換プレートであるという事実によって、前記変換プレートの横方向セグメントへの分割が、可能にされる又は少なくとも容易にされる。   By dividing the ceramic conversion plates into segments that are positioned side by side, i.e. at the same level, instead of having ceramic layers on top of each other, the thickness of the device and the color change in sight are reduced. Can be done. Furthermore, since the segments are located side by side on the LED chip side, there is little or no risk that light from one segment enters the other segment and possibly is absorbed. Furthermore, the fact that the ceramic conversion plate is a solid conversion plate allows or at least facilitates the division of the conversion plate into transverse segments.

一実施例において、前記第１のセグメントは、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第１の波長に変換する第１波長変換材料を有し、前記第２のセグメントは、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第２の波長に変換する第２波長変換材料とを有する。更に、前記セラミック変換プレートは、前記第１のセグメント及び/又は前記第２のセグメントに並んで設けられていると共に、前記ＬＥＤチップの発光表面の第３部分を変換する第３のセグメントを更に含んでいても良い。前記第３のセグメントは、例えば、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第３の波長に変換する第３の波長変換材料を有していても良い。このようなＬＥＤモジュールの例は、ＵＶ放射を発する少なくとも１つのＬＥＤチップと、ＵＶ放射を赤色光に変換する前記第１のセグメントと、ＵＶ放射を緑色光に変換する前記第２のセグメントと、ＵＶ放射を青色光に変換する前記第３のセグメントとを有しており、これにより、混合された赤色、緑色及び青色光は、白っぽい光を生じる。代替的には、前記第３のセグメントは、非波長変換材料、即ち「透過性」のセグメントを有していても良い。このようなＬＥＤモジュールの一例は、青色光を発する少なくとも１つのＬＥＤチップと、青色光を赤色光に変換する記第１のセグメントと、青色光を緑色光に変換する前記第２のセグメントとを有しており、これにより、（「透過性」の前記第３のセグメントを介して前記ＬＥＤチップから伝達された）混合された青色光と、赤色光と、緑色光とが、白っぽい光を生成する。   In one embodiment, the first segment includes a first wavelength converting material that converts light emitted from the LED chip to a first wavelength, and the second segment is emitted from the LED chip. A second wavelength conversion material that converts the obtained light into a second wavelength. Furthermore, the ceramic conversion plate further includes a third segment that is provided alongside the first segment and / or the second segment and converts a third portion of the light emitting surface of the LED chip. You can leave. The third segment may include, for example, a third wavelength conversion material that converts light emitted from the LED chip into a third wavelength. Examples of such LED modules include at least one LED chip that emits UV radiation, the first segment that converts UV radiation to red light, and the second segment that converts UV radiation to green light; Said third segment for converting UV radiation into blue light, so that the mixed red, green and blue light produces whitish light. Alternatively, the third segment may comprise a non-wavelength converting material, ie a “transparent” segment. An example of such an LED module includes at least one LED chip that emits blue light, a first segment that converts blue light into red light, and the second segment that converts blue light into green light. So that the mixed blue light, red light and green light (transmitted from the LED chip through the third segment of “transparent”) produce whitish light To do.

他の実施例において、前記第１のセグメントは、前記ＬＥＤチップからの光を第１の波長に変換する第１の波長変換材料を有しているのに対し、前記第２のセグメントは、非波長変換材料を有する。例えば、前記少なくとも１つのＬＥＤチップが、青色光を発することができ、前記第１のセグメントが、青色光を黄色光に変換することができ、これにより、（「透過性」の前記第２のセグメントを介して前記ＬＥＤチップから伝達された）青色光と、黄色光との混合が、白っぽい光を生成する。   In another embodiment, the first segment comprises a first wavelength converting material that converts light from the LED chip to a first wavelength, whereas the second segment is non- It has a wavelength conversion material. For example, the at least one LED chip can emit blue light, and the first segment can convert blue light to yellow light, thereby (the “transparent” second The mixture of blue light (transmitted from the LED chip via the segment) and yellow light produces whitish light.

更に、前記ＬＥＤチップに対する前記変換プレートの横方向の位置を適切に選択することによって、或る所望の色の混合された光が、生成されることができる。例えば、前記セラミック変換プレートは、前記ＬＥＤチップ上で横方向にシフトされることができ、この結果、青、赤、緑及び／又は黄色の量が変化され、生成される混合された光の色点を変化させる。この場合において、単一の構成を有するセラミック変換プレートが、（所望の色点に対応するセラミック変換プレートの横方向の位置を簡単に選択することによって）種々の色点を有するＬＥＤモジュールの製造において使用されることができ、製造面において非常に有益である。更に、幅広い種類の色点が、この構成によって選択されることができる。   Furthermore, by appropriately selecting the lateral position of the conversion plate relative to the LED chip, mixed light of some desired color can be generated. For example, the ceramic conversion plate can be shifted laterally on the LED chip, so that the amount of blue, red, green and / or yellow is changed and the color of the mixed light produced Change the point. In this case, a ceramic conversion plate having a single configuration is used in the manufacture of LED modules having different color points (by simply selecting the lateral position of the ceramic conversion plate corresponding to the desired color point). It can be used and is very beneficial in manufacturing. Furthermore, a wide variety of color points can be selected with this configuration.

代替的なものとして又は補完的なものとして、セグメントの大きさを適切に選択することにより、混合された光の色に、影響を与えることができる。例えば、上述したような赤、緑又は黄色のセグメントの大きさが、大きくされることができ、これにより前記ＬＥＤチップから発せられた（青色）光の大部分は、変換され、生成された混合された光の減少された色温度を生じる。   As an alternative or complementary, the color of the mixed light can be influenced by appropriate selection of segment sizes. For example, the size of the red, green or yellow segment as described above can be increased, so that the majority of the (blue) light emitted from the LED chip is converted and produced mixed Resulting in a reduced color temperature of the emitted light.

本発明の他の見地によれば、光を発する表面を持つ少なくとも１つのＬＥＤチップを有する発光ダイオードモジュールにおける使用のためのセラミック変換プレートであって、前記セラミック変換プレートは、前記ＬＥＤチップの発光表面の第１部分を覆っている第１のセグメントと、前記第１のセグメントに並んで設けられていると共に、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第２部分を覆っている第２のセグメントとを含んでおり、前記セグメントの少なくとも一方は、前記ＬＥＤチップから発せられた光を或る波長に変換する波長変換材料を有している、セラミック変換プレートが提供される。このセラミック変換プレートは、本発明の上述された見地によって得られるべき類似の有利な点を提案する。   According to another aspect of the invention, a ceramic conversion plate for use in a light emitting diode module having at least one LED chip with a light emitting surface, the ceramic conversion plate being a light emitting surface of the LED chip. A first segment that covers the first portion of the LED chip, and a second segment that is provided alongside the first segment and covers the second portion of the light emitting surface of the LED chip. And at least one of the segments is provided with a ceramic conversion plate having a wavelength conversion material for converting light emitted from the LED chip into a certain wavelength. This ceramic conversion plate proposes similar advantages to be obtained by the above-mentioned aspects of the invention.

本発明の更に他の見地によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールの製造のための方法であって、光を発する表面を持つ少なくとも１つのＬＥＤチップを設けるステップと、セラミック変換プレートを前記ＬＥＤチップ上に取付けるステップとを有し、前記セラミック変換プレートは、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第１の部分を覆っている第１のセグメントと、前記第１のセグメントに並んで設けられていると共に、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第２の部分を覆っている第２のセグメントとを含んでおり、前記セグメントの少なくとも一方は、前記ＬＥＤチップから発せられた光を或る波長に変換する波長変換材料を有している。好ましくは、前記セラミック変換プレートを取付けるステップは、前記セラミック変換プレートの前記ＬＥＤチップに対する横方向と前記セグメントの大きさとのうちの少なくとも一方を選択するステップを含んでおり、この結果、前記ＬＥＤモジュールは、或る所望の色の混合された光を生成する、方法が、提供される。ＬＥＤモジュールの製造に関するこの方法は、本発明の上述の見地によって得られるものと類似の有利な点を提供する。   According to yet another aspect of the present invention, a method for the manufacture of a light emitting diode (LED) module comprising providing at least one LED chip having a light emitting surface; And the ceramic conversion plate is provided side by side with the first segment covering the first portion of the light emitting surface of the LED chip, and the first segment. A second segment covering a second portion of the light emitting surface of the LED chip, wherein at least one of the segments converts the light emitted from the LED chip into a wavelength. Has conversion material. Preferably, the step of attaching the ceramic conversion plate includes the step of selecting at least one of a lateral direction of the ceramic conversion plate with respect to the LED chip and a size of the segment. A method is provided for generating mixed light of a desired color. This method for the manufacture of LED modules offers similar advantages as obtained by the above aspects of the invention.

本発明のこれら及び他の見地は、今、本発明の現在好適な実施例を示している添付図面を参照して、詳細に記載される。   These and other aspects of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate presently preferred embodiments of the invention.

図１ａ乃至１ｆは、本発明の実施例によるＬＥＤモジュール１０を説明している。図１ａは、ＬＥＤモジュール１０の基本的構成の上面図であり、図１ｂは、ＬＥＤモジュール１０の基本的構成の側面図である。ＬＥＤモジュール１０は、ＬＥＤチップ１２を有している。ＬＥＤチップは、発光表面１３、即ちここではＬＥＤチップ１２の上面を有している。ＬＥＤモジュール１０は、ＬＥＤチップ１２から発せられた光を変換するセラミック変換プレート１４を更に有している。セラミック変換プレート１４は、ＬＥＤチップ１２から発せられた（図１ｂ内に矢印１６で示されている）光の経路内に配されており、即ちセラミック変換プレート１４は、ＬＥＤチップ１２の上部に位置されている。セラミック変換プレート１６の形状は、ＬＥＤチップ１２の正方形の形状に本質的に対応している。セラミック変換プレート１４は、上述の米国特許第2005/0569582号におけるセラミック層のものと類似の材料からできていても良い。   1a to 1f illustrate an LED module 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 a is a top view of the basic configuration of the LED module 10, and FIG. 1 b is a side view of the basic configuration of the LED module 10. The LED module 10 has an LED chip 12. The LED chip has a light emitting surface 13, ie here the upper surface of the LED chip 12. The LED module 10 further includes a ceramic conversion plate 14 that converts light emitted from the LED chip 12. The ceramic conversion plate 14 is arranged in the path of light emanating from the LED chip 12 (indicated by the arrow 16 in FIG. 1b), ie the ceramic conversion plate 14 is located at the top of the LED chip 12 Has been. The shape of the ceramic conversion plate 16 essentially corresponds to the square shape of the LED chip 12. The ceramic conversion plate 14 may be made of a material similar to that of the ceramic layer in the aforementioned US 2005/0569582.

本発明の実施例によれば、前記セラミック変換プレートは、ＬＥＤチップ１２の発光表面１３の第１の部分を覆っている第１のセグメント１８と、第１のセグメント１８に並んで設けられていると共に、ＬＥＤチップ１２の発光表面１３の第２の部分を覆っている第２のセグメント２０と、第１のセグメント１８及び第２のセグメント２０に並んで設けられていると共に、ＬＥＤチップ１２の発光表面１３の第３の部分を覆っている第３のセグメント２２とを有する。図１ａ乃至１ｆにおいて、前記セグメントは、逆さの「Ｙ」の形状を持つ境界が形成されるように、成形されている。しかしながら、前記セグメントは、他の形状を有していても良い。例えば、前記セグメントは、長方形の形状を持っていても良く、「Ｔ」の形状を持つ境界が形成されるように配されていても良い（図示略）。   According to an embodiment of the present invention, the ceramic conversion plate is provided side by side with the first segment 18 covering the first portion of the light emitting surface 13 of the LED chip 12 and the first segment 18. In addition, the second segment 20 covering the second portion of the light emitting surface 13 of the LED chip 12 is provided side by side with the first segment 18 and the second segment 20, and the LED chip 12 emits light. And a third segment 22 covering a third portion of the surface 13. In FIGS. 1 a-1 f, the segments are shaped such that a boundary having an inverted “Y” shape is formed. However, the segments may have other shapes. For example, the segments may have a rectangular shape, and may be arranged so that a boundary having a “T” shape is formed (not shown).

第１のセグメント１８は、ＬＥＤチップ１２から発せられた光を第１の波長に変換する第１の波長変換材料（例えば、蛍光体）を有しており、第２のセグメント２０は、ＬＥＤチップ１２から発せられた光を第２の波長に変換する第２の波長変換材料を有しており、第３のセグメント２２は、非波長変換材料、即ち「透過性」の材料を有している。例えば、ＬＥＤチップ１２は、青色光を発するものであることができ、第１のセグメント１８は、青色光を赤色光に変換することができ、第２のセグメント２０は、青色光を緑色光に変換することができる。従って、動作の間、第１のセグメント１８からの変換された赤色光と、第２のセグメント２０からの変換された緑色光とは、「透過性」の第３のセグメント２２を介してＬＥＤチップ１２から発せられた変換されていない青色光と混合され、これにより、全体的な白っぽい光が、生成される。   The first segment 18 includes a first wavelength conversion material (for example, a phosphor) that converts light emitted from the LED chip 12 into a first wavelength, and the second segment 20 includes the LED chip. 12 includes a second wavelength converting material that converts light emitted from 12 to a second wavelength, and the third segment 22 includes a non-wavelength converting material, ie, a “transmissive” material. . For example, the LED chip 12 can emit blue light, the first segment 18 can convert blue light into red light, and the second segment 20 can convert blue light into green light. Can be converted. Thus, during operation, the converted red light from the first segment 18 and the converted green light from the second segment 20 are transmitted through the “transparent” third segment 22 to the LED chip. 12 and mixed with unconverted blue light emitted from 12, thereby producing an overall whitish light.

図1ａ及び１ｂにおいて、セグメント１８、２０、２２の大きさは、本質的には等しいものであり、セラミック変換プレート１４は、ＬＥＤチップ１２に中心を合わせて位置決めされており、或る色点を持つ混合された光を与える。しかしながら、異なる色点を提供する、即ちＬＥＤモジュール１０を調整するために、このことは、ＬＥＤチップ１２に対するセラミック変換プレート１４の横方向の位置の少なくとも一方と、セグメント１８、２０、２２の大きさとを変更することによって達成されることができる。   In FIGS. 1a and 1b, the sizes of the segments 18, 20, 22 are essentially equal, and the ceramic conversion plate 14 is positioned centered on the LED chip 12 and has a certain color point. Give mixed light with. However, in order to provide different color points, i.e. to adjust the LED module 10, this means that at least one of the lateral positions of the ceramic conversion plate 14 relative to the LED chip 12 and the size of the segments 18, 20, 22. Can be achieved by changing

図１ｃにおいて、セラミック変換プレート１４の横方向の位置は、上方及び左側にずらされている。この場合において、大部分のＬＥＤチップ１２が、第１のセグメント１８及び第２のセグメント２０によって覆われており、これにより、前記ＬＥＤチップから発せられた青色光の大部分が、吸収される、及びそれぞれ赤色及び緑色に変換され、混合された光の減少された色温度を生じる。図１ｄにおいては、対照的に、セラミック変換プレート１４の横方向の位置が、下方及び右側にずらされている。この場合において、ＬＥＤチップ１２の大部分は、「透過性の」第３のセグメント２２によって覆われており、これにより、前記ＬＥＤチップから発せられた青色光のより少ないものが、赤及び緑色に変換され、混合された光の増加された色温度を生じる。図１ｃ−１ｄにおいて、セラミック変換プレート１４の面積は、好ましくは、ＬＥＤチップ１２の面積よりも、幾分か大きい。   In FIG. 1c, the lateral position of the ceramic conversion plate 14 is shifted upward and to the left. In this case, most of the LED chips 12 are covered by the first segment 18 and the second segment 20, whereby most of the blue light emitted from the LED chips is absorbed. And converted to red and green, respectively, resulting in a reduced color temperature of the mixed light. In FIG. 1d, in contrast, the lateral position of the ceramic conversion plate 14 is shifted downward and to the right. In this case, the majority of the LED chip 12 is covered by a “transparent” third segment 22 so that less of the blue light emitted from the LED chip is red and green. This results in an increased color temperature of the converted and mixed light. In FIGS. 1 c-1 d, the area of the ceramic conversion plate 14 is preferably somewhat larger than the area of the LED chip 12.

従って、ＬＥＤモジュール１０の色点は、セラミック変換プレート１４をＬＥＤチップ１２に対して横方向にずらすことによって調整されることができ、青色ＬＥＤチップ１２の放出スペクトルに本質的にかかわらず、青色ＬＥＤチップ１２の放出スペクトルが、セグメント１８、２０の蛍光体の吸収スペクトルと十分な重なりを有している限り、或る白色が、得られる。このことは、図２ａにおけるＣＩＥ色度図を見ることにより説明されることができ、セグメント１８、２０内の蛍光体は、それぞれ、赤及び緑色である色座標２４、２６を有する光を発する。これらの２つの色座標と青色ＬＥＤチップ１２の色座標２８とによって決定される三角形は、例えば、セラミック変換プレート１４をＬＥＤチップ１２に対して横方向にずらすことによって、本発明のこの実施例によるＬＥＤモジュールによって到達されることができる色を示している。更に、図２ｂは、従来技術のＬＥＤモジュールに関するＣＩＥ色度図を示しており、青色ＬＥＤチップからの放出が、上部蛍光体層によって黄／オレンジ色に部分的に変換される。このＬＥＤモジュールによれば、得られることのできる色は、前記青色ＬＥＤチップの色座標２８と、前記黄／オレンジ色蛍光体の色座標３０との間の線上にある。明らかに、本発明のこの実施例によるＬＥＤモジュールは、従来技術のＬＥＤモジュールよりも全体的な色点を選択するのに広い可能性を提供する。   Thus, the color point of the LED module 10 can be adjusted by displacing the ceramic conversion plate 14 laterally with respect to the LED chip 12, regardless of the emission spectrum of the blue LED chip 12. As long as the emission spectrum of the chip 12 has sufficient overlap with the absorption spectra of the phosphors of the segments 18, 20, a certain white color is obtained. This can be explained by looking at the CIE chromaticity diagram in FIG. 2a, where the phosphors in segments 18, 20 emit light having color coordinates 24, 26 that are red and green, respectively. The triangle determined by these two color coordinates and the color coordinates 28 of the blue LED chip 12 is according to this embodiment of the invention, for example by shifting the ceramic conversion plate 14 laterally with respect to the LED chip 12. Fig. 2 shows the colors that can be reached by the LED module. In addition, FIG. 2b shows a CIE chromaticity diagram for a prior art LED module, where the emission from the blue LED chip is partially converted to yellow / orange by the top phosphor layer. According to this LED module, the colors that can be obtained are on the line between the color coordinates 28 of the blue LED chip and the color coordinates 30 of the yellow / orange phosphor. Obviously, the LED module according to this embodiment of the present invention offers a wider possibility for selecting the overall color point than the prior art LED modules.

セラミック変換プレート１４をＬＥＤチップ１２に対して横方向にずらすことへの代替的なもの又は補完的なものとして、セグメント１８、２０、２２の大きさが、変更されることができる。図１ｅにおいて、赤及び緑色セグメント１８、２０の大きさが増大されている一方で、透明セグメント２２の大きさが減少されており、これにより前記ＬＥＤチップから発せられる青色光の大部分が、それぞれ、赤及び緑色に吸収される及び変換され、混合された光の色温度が減少される。対照的に、図１ｆにおいて、赤及び緑色セグメント１８、２０の大きさが減少されている一方で、透明セグメント２２の大きさが増大されており、これにより前記ＬＥＤチップから発せられたより多くの青色光が、変換を伴うことなく、発せられ、混合された光の増加された色温度を得る。   As an alternative or complement to the lateral displacement of the ceramic conversion plate 14 with respect to the LED chip 12, the size of the segments 18, 20, 22 can be varied. In FIG. 1e, the size of the red and green segments 18, 20 has been increased while the size of the transparent segment 22 has been reduced so that most of the blue light emitted from the LED chip is respectively Absorbed and converted to red and green, the color temperature of the mixed light is reduced. In contrast, in FIG. 1f, the size of the red and green segments 18, 20 has been reduced, while the size of the transparent segment 22 has been increased, thereby increasing the blue color emitted from the LED chip. Light is emitted without conversion to obtain an increased color temperature of the mixed light.

セラミックプレート１４のＬＥＤチップ１２に対する横方向の位置を選択する及び／又はセグメント１８、２０、２２の大きさを変更することは、ＬＥＤモジュール１０の製造中に実施されるのが好ましい。前者の選択肢は、上述で説明したように、前記セラミック変換プレートを所望の色点に依存して前記ＬＥＤチップに対して横方向に簡単にずらすことにより、全てが同じ構成を持つセラミック変換プレートが、全体的に混合された放射の異なる色点を有するＬＥＤモジュールの製造の間に使用されることができるという著しく有利な点を提案する。   Selecting the lateral position of the ceramic plate 14 relative to the LED chip 12 and / or changing the size of the segments 18, 20, 22 is preferably performed during manufacture of the LED module 10. The former option, as explained above, is that the ceramic conversion plate having the same configuration can be obtained by easily shifting the ceramic conversion plate laterally with respect to the LED chip depending on the desired color point. It proposes a significant advantage that it can be used during the manufacture of LED modules with different color points of totally mixed emission.

本発明によるＬＥＤモジュールの製造の例示的な方法は、図３のフローチャートに要約されている。当該方法は、青色ＬＥＤチップ１２を設けるステップ（Ｓ１）と、セラミック変換プレート１４をＬＥＤチップ１２上に取り付けるステップ（Ｓ２）とを有し、セラミック変換プレート１４のＬＥＤチップ１２に対する横方向の位置が選択され、この結果、ＬＥＤモジュール１０は、或る所望の色の混合された光を生成する。   An exemplary method of manufacturing an LED module according to the present invention is summarized in the flowchart of FIG. The method includes the step of providing the blue LED chip 12 (S1) and the step of mounting the ceramic conversion plate 14 on the LED chip 12 (S2). As a result, the LED module 10 produces mixed light of some desired color.

本発明によるＬＥＤモジュールのアプリケーションは、ＬＣＤモニタ又はＬＣＤテレビジョン装置、汎用照明アプリケーション、プロジェクタ（beamers）、直視型のアプリケーション等を含む。   Applications of LED modules according to the present invention include LCD monitors or LCD television devices, general lighting applications, projectors (beamers), direct view applications, and the like.

当業者であれば、本発明が、上述の好適な実施例に限定されるものではないことを理解するであろう。対照的に、多くの変形及び変更が、
添付請求項の範囲内で実現可能である。例えば、２つの色変換セグメントを持っているセラミック変換プレートが議論されたが、前記セラミック変換プレートは、ただ１つの色変換セグメント又は３つ以上の色変換セグメントを有していても良い。例えば、シアンセグメントの黄色が、追加されることもできる。更に、ただ１つのＬＥＤチップが図１ａ−１ｆに示されているが、本発明のＬＥＤモジュールは、互いに隣接して位置された幾つかのＬＥＤチップを有していても良く、この場合、前記セラミック変換プレートは、幾つかの隣接するＬＥＤチップを覆うように適応化される。更に、前記セラミック変換プレートは、色（例えば、青、赤及び緑色）の量、従って、全体的な混合された光の色点を変化させるように更に回転させられることもできる。 One skilled in the art will appreciate that the present invention is not limited to the preferred embodiments described above. In contrast, many variations and modifications
It is feasible within the scope of the appended claims. For example, although a ceramic conversion plate having two color conversion segments has been discussed, the ceramic conversion plate may have only one color conversion segment or more than two color conversion segments. For example, the cyan segment yellow can be added. Furthermore, although only one LED chip is shown in FIGS. 1a-1f, the LED module of the present invention may have several LED chips positioned adjacent to each other, in which case the aforementioned The ceramic conversion plate is adapted to cover several adjacent LED chips. Further, the ceramic conversion plate can be further rotated to change the amount of color (eg, blue, red and green) and thus the overall mixed light color point.

本発明の実施例によるＬＥＤモジュールを示している。1 illustrates an LED module according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例によるＬＥＤモジュールを示している。1 illustrates an LED module according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例によるＬＥＤモジュールを示している。1 illustrates an LED module according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例によるＬＥＤモジュールを示している。1 illustrates an LED module according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例によるＬＥＤモジュールを示している。1 illustrates an LED module according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例によるＬＥＤモジュールを示している。1 illustrates an LED module according to an embodiment of the present invention. 図１ａ−ｆに示されているＬＥＤモジュールに関するＣＩＥ色度図である。FIG. 2 is a CIE chromaticity diagram for the LED module shown in FIGS. 従来技術のＬＥＤモジュールに関するＣＩＥ色度図である。FIG. 2 is a CIE chromaticity diagram for a prior art LED module. 本発明によるＬＥＤモジュールの製造に関する方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a method related to manufacturing an LED module according to the present invention;

Claims (9)

発光表面を持つ少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）チップと、
セラミック変換プレートと、
を有するＬＥＤモジュールにおいて、
前記セラミック変換プレートが、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第１部分を覆っている第１のセグメントと、前記第１のセグメントに並んで設けられていると共に、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第２部分を覆っている第２のセグメントとを含んでおり、前記セグメントの少なくとも一方が、前記ＬＥＤチップから発せられた光を或る波長に変換する波長変換材料を有している、ＬＥＤモジュール。 At least one light emitting diode (LED) chip having a light emitting surface;
A ceramic conversion plate;
In an LED module having
The ceramic conversion plate is provided side by side with the first segment covering the first portion of the light emitting surface of the LED chip, and the first surface of the light emitting surface of the LED chip. And a second segment covering two parts, at least one of the segments having a wavelength converting material that converts light emitted from the LED chip into a wavelength. 前記第１のセグメントが、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第１波長に変換する第１波長変換材料を有しており、前記第２のセグメントが、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第２波長に変換する第２波長変換材料を有している、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。   The first segment has a first wavelength conversion material that converts light emitted from the LED chip to a first wavelength, and the second segment emits light emitted from the LED chip. The LED module according to claim 1, comprising a second wavelength conversion material that converts to two wavelengths. 前記セラミック変換プレートは、前記第１のセグメント及び／又は前記第２のセグメントに並んで設けられていると共に前記ＬＥＤチップの発光面の第３部分を覆っている第３のセグメントを更に含んでおり、前記第３のセグメントは、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第３波長に変換する第３波長変換材料又は非波長変換材料を有している、請求項２に記載のＬＥＤモジュール。   The ceramic conversion plate further includes a third segment provided alongside the first segment and / or the second segment and covering a third portion of the light emitting surface of the LED chip. The LED module according to claim 2, wherein the third segment includes a third wavelength conversion material or a non-wavelength conversion material that converts light emitted from the LED chip into a third wavelength. 前記第１のセグメントは、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第１波長に変換する第１波長変換材料を有しており、前記第２のセグメントは、非波長変換材料を有している、請求項１に記載のＬＥＤモジュール。   The first segment has a first wavelength conversion material that converts light emitted from the LED chip into a first wavelength, and the second segment has a non-wavelength conversion material. The LED module according to claim 1. 前記セラミック変換プレートの前記ＬＥＤチップに対する横位置と前記セグメントの大きさとの少なくとも一方は、前記ＬＥＤモジュールが或る所望の色の混合された光を生成するように、選択されている請求項１乃至４の何れか一項に記載のＬＥＤモジュール。   2. A lateral position of the ceramic conversion plate relative to the LED chip and / or a size of the segment is selected such that the LED module produces a desired color of mixed light. 5. The LED module according to any one of 4. 発光表面を持つ少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）チップを有するＬＥＤモジュールにおける使用のためのセラミック変換プレートであって、
− 前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第１部分を覆う第１のセグメントと、
− 前記第１のセグメントに並んで設けられていると共に、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第２部分を覆っている第２のセグメントと、
を有しており、前記セグメントの少なくとも一方が、前記ＬＥＤチップから発せられた光を或る波長に変換する波長変換材料を有している、セラミック変換プレート。 A ceramic conversion plate for use in an LED module having at least one light emitting diode (LED) chip with a light emitting surface,
-A first segment covering a first part of the light emitting surface of the LED chip;
A second segment provided side by side with the first segment and covering a second part of the light emitting surface of the LED chip;
A ceramic conversion plate, wherein at least one of the segments has a wavelength conversion material that converts light emitted from the LED chip to a certain wavelength. 前記第１のセグメント及び／又は前記第２のセグメントに並んで設けられていると共に、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第３部分を覆っている第３のセグメントを更に含んでおり、前記第３のセグメントが、前記ＬＥＤチップから発せられた光を第３波長に変換する第３波長変換材料又は非波長変換材料を有している、請求項６に記載のセラミック変換プレート。   A third segment provided side by side with the first segment and / or the second segment, and covering a third portion of the light emitting surface of the LED chip; The ceramic conversion plate according to claim 6, wherein the segment includes a third wavelength conversion material or a non-wavelength conversion material that converts light emitted from the LED chip into a third wavelength. 発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールの製造のための方法であって、
− 発光表面を持つ少なくとも１つのＬＥＤチップを設けるステップと、
− 前記ＬＥＤチップ上にセラミック変換プレートを設けるステップであって、前記セラミック変換プレートは、前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第１部分を覆っている第１のセグメントと、前記第１のセグメントに並んで設けられていると共に前記ＬＥＤチップの前記発光表面の第２部分を覆っている第２のセグメントとを有しており、前記セグメントの少なくとも一方は、前記ＬＥＤチップから発せられた光を或る波長に変換する波長変換材料を有している、ステップと、
を有する方法。 A method for manufacturing a light emitting diode (LED) module comprising:
Providing at least one LED chip with a light emitting surface;
Providing a ceramic conversion plate on the LED chip, the ceramic conversion plate being aligned with the first segment and a first segment covering a first part of the light emitting surface of the LED chip; And a second segment covering a second portion of the light emitting surface of the LED chip, wherein at least one of the segments has a light emitted from the LED chip. Having a wavelength converting material that converts to a wavelength; and
Having a method. 前記セラミック変換プレートを取り付けるステップが、前記セラミック変換プレートの前記ＬＥＤチップに対する横方向の位置と前記セグメントの大きさとの少なくとも一方を、前記ＬＥＤモジュールが或る所望の色の混合された光を生成するように、選択するステップを含んでいる、請求項８に記載の方法。   The step of attaching the ceramic converter plate generates at least one of a lateral position of the ceramic converter plate with respect to the LED chip and a size of the segment, and the LED module generates mixed light of a desired color. The method of claim 8 including the step of selecting.
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